Prefiero mucho la crítica más aguda de un único hombre inteligente a la aprobación irreflexiva de las masas.
Johannes Kepler fue un astrónomo, matemático y astrólogo alemán. Es una figura clave en la revolución científica del siglo XVII, mejor conocido por sus leyes del movimiento planetario, y sus libros Astronomia nova, Harmonices Mundi, y Epitome Astronomiae Copernicanae. Estas obras también proporcionaron una de las bases para la teoría de gravitación universal de Newton.
Kepler fue profesor de matemáticas en una escuela seminario en Graz, donde se convirtió en asociado del Príncipe Hans Ulrich von Eggenberg. Posteriormente se convirtió en asistente del astrónomo Tycho Brahe en Prague, y eventualmente en matemático imperial del Emperador Rudolf II y sus dos sucesores Matthias y Ferdinand II. También enseñó matemáticas en Linz, y fue asesor del General Wallenstein. Además, realizó un trabajo fundamental en el campo de la óptica, inventó una versión mejorada del telescopio refractor o telescopio kepleriano, y fue mencionado en los descubrimientos telescópicos de su contemporáneo Galileo Galilei. Fue miembro correspondiente de la Accademia dei Lincei en Rome.
Kepler vivió en una era en la que no había una clara distinción entre astronomía y astrología, pero había una fuerte división entre la astronomía como rama de las matemáticas dentro de las artes liberales y la física como rama de la filosofía natural. Kepler también incorporó argumentos y razonamientos religiosos en su trabajo, motivado por la convicción religiosa y la creencia de que Dios había creado el mundo de acuerdo con un plan inteligible accesible a través de la luz natural de la razón. Kepler describió su nueva astronomía como "física celeste", como "una excursión a la Metafísica de Aristóteles", y como "un suplemento al Sobre los Cielos de Aristóteles", transformando la antigua tradición de la cosmología física al tratar la astronomía como parte de una física matemática universal.
Primeros años
Kepler nació el 27 de diciembre, día de fiesta de San Juan el Evangelista, en 1571, en la Ciudad Imperial Libre de Weil der Stadt ahora parte de la Región de Stuttgart en el estado alemán de Baden-Württemberg, 30 km al oeste del centro de Stuttgart. Su abuelo, Sebald Kepler, había sido Alcalde de la ciudad. Para cuando nació Johannes, tenía dos hermanos y una hermana y la fortuna de la familia Kepler estaba en declive. Su padre, Heinrich Kepler, se ganaba la vida de manera precaria como mercenario, y abandonó a la familia cuando Johannes tenía cinco años. Se creía que había muerto en la Guerra de los Ochenta Años en los Países Bajos. Su madre, Katharina Guldenmann, hija de un posadero, era sanadora y herbolaria. Nacido prematuramente, Johannes afirmaba haber sido débil y enfermizo de niño. No obstante, a menudo impresionaba a los viajeros en la posada de su abuelo con su facultad matemática fenomenal.
Fue introducido a la astronomía a una edad temprana y desarrolló una fuerte pasión por ella que abarcaría toda su vida. A los seis años, observó el Gran Cometa de 1577, escribiendo que "fue llevado por su madre a un lugar elevado para verlo." En 1580, a los nueve años, observó otro evento astronómico, un eclipse lunar, registrando que recordaba haber sido "llamado al exterior" para verlo y que la luna "parecía bastante roja". Sin embargo, la viruela en la infancia lo dejó con visión débil y manos lisiadas, limitando su capacidad en los aspectos observacionales de la astronomía.
En 1589, después de pasar por la escuela primaria, escuela de latín, y seminario en Maulbronn, Kepler asistió al Tübinger Stift en la Universidad de Tübingen. Allí, estudió filosofía bajo Vitus Müller y teología bajo Jacob Heerbrand estudiante de Philipp Melanchthon en Wittenberg, quien también enseñó a Michael Maestlin mientras era estudiante, hasta que se convirtió en Canciller en Tübingen en 1590. Se demostró ser un matemático extraordinario y se ganó una reputación como astrólogo hábil, elaborando horóscopos para compañeros estudiantes. Bajo la instrucción de Michael Maestlin, profesor de matemáticas de Tübingen de 1583 a 1631, aprendió tanto el sistema ptolemaico como el sistema copernicano del movimiento planetario. Se convirtió en copernicano en ese momento. En una disputa de estudiante, defendió el heliocentrismo tanto desde una perspectiva teórica como teológica, afirmando que el Sol era la principal fuente de poder motriz en el universo. A pesar de su deseo de convertirse en ministro, cerca del final de sus estudios, Kepler fue recomendado para una posición como profesor de matemáticas y astronomía en la escuela protestante en Graz. Aceptó la posición en abril de 1594, a los 23 años.
Graz 1594–1600
Mysterium Cosmographicum
La primera obra astronómica importante de Kepler, Mysterium Cosmographicum El Misterio Cosmográfico, 1596, fue la primera defensa publicada del sistema copernicano. Kepler afirmó haber tenido una epifanía el 19 de julio de 1595, mientras enseñaba en Graz, demostrando la conjunción periódica de Saturno y Júpiter en el zodiaco: se dio cuenta de que los polígonos regulares delimitan un círculo inscrito y uno circunscrito a razones definidas, lo que, razonó, podría ser la base geométrica del universo. Después de no encontrar un arreglo único de polígonos que se ajustara a las observaciones astronómicas conocidas, incluso con planetas adicionales añadidos al sistema, Kepler comenzó a experimentar con poliedros tridimensionales. Encontró que cada uno de los cinco sólidos platónicos podría inscribirse y circunscribirse por esferas; anidando estos sólidos, cada uno encerrado en una esfera, uno dentro del otro produciría seis capas, correspondientes a los seis planetas conocidos—Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, y Saturno. Al ordenar los sólidos selectivamente—octaedro, icosaedro, dodecaedro, tetraedro, cubo—Kepler encontró que las esferas podrían colocarse a intervalos correspondientes a los tamaños relativos de la órbita de cada planeta, asumiendo que los planetas orbitan el Sol. Kepler también encontró una fórmula que relaciona el tamaño de la órbita de cada planeta con la duración de su período orbital: de planetas internos a externos, la razón de aumento en el período orbital es el doble de la diferencia en el radio de la órbita. Sin embargo, Kepler posteriormente rechazó esta fórmula, porque no era lo suficientemente precisa.
Como indicó en el título, Kepler creía que había revelado el plan geométrico de Dios para el universo. Gran parte del entusiasmo de Kepler por el sistema copernicano surgió de sus convicciones teológicas sobre la conexión entre lo físico y lo espiritual; el universo mismo era una imagen de Dios, con el Sol correspondiendo al Padre, la esfera estelar al Hijo, y el espacio intermedio al Espíritu Santo. Su primer manuscrito de Mysterium contenía un capítulo extenso reconciliando el heliocentrismo con pasajes bíblicos que parecían apoyar el geocentrismo.
Con el apoyo de su mentor Michael Maestlin, Kepler recibió permiso del senado universitario de Tübingen para publicar su manuscrito, pendiente de la eliminación de la exégesis bíblica y la adición de una descripción más simple y comprensible del sistema copernicano así como de las nuevas ideas de Kepler. Mysterium fue publicado a fines de 1596, y Kepler recibió sus copias y comenzó a enviarlas a astrónomos y patrones prominentes a principios de 1597; no fue ampliamente leído, pero estableció la reputación de Kepler como un astrónomo altamente calificado. La dedicación efusiva, a patrones poderosos así como a los hombres que controlaban su posición en Graz, también proporcionó una puerta crucial hacia el sistema de patrocinio.
Aunque los detalles serían modificados a la luz de su trabajo posterior, Kepler nunca renunció a la cosmología poliedro-esferista platónica de Mysterium Cosmographicum. Sus posteriores obras astronómicas principales fueron en cierto sentido solo desarrollos posteriores de la misma, ocupadas en encontrar dimensiones internas y externas más precisas para las esferas calculando las excentricidades de las órbitas planetarias dentro de ella. En 1621, Kepler publicó una segunda edición expandida de Mysterium, la mitad más larga que la primera, detallando en notas a pie de página las correcciones y mejoras que había logrado en los 25 años desde su primera publicación.
En términos del impacto de Mysterium, puede verse como un primer paso importante en modernizar la teoría propuesta por Nicolaus Copernicus en su De revolutionibus orbium coelestium. Mientras que Copernicus buscaba avanzar un sistema heliocéntrico en este libro, recurrió a dispositivos ptolemaicos viz., epiciclos y círculos excéntricos para explicar el cambio en la velocidad orbital de los planetas, y también continuó usando como punto de referencia el centro de la órbita de la Tierra en lugar del del Sol "como una ayuda para el cálculo y para no confundir al lector divergiendo demasiado de Ptolomeo." La astronomía moderna debe mucho a Mysterium Cosmographicum, a pesar de los defectos en su tesis principal, "ya que representa el primer paso para limpiar el sistema copernicano de los restos de la teoría ptolemaica aún adheridos a él."
Matrimonio con Barbara Müller
En diciembre de 1595, Kepler fue presentado a Barbara Müller, una viuda de 23 años dos veces con una hija pequeña, Regina Lorenz, y comenzó a cortjarla. Müller, heredera de los estados de sus difuntos maridos, también era hija de un propietario de molino exitoso. Su padre Jobst inicialmente se opuso al matrimonio. Aunque Kepler había heredado la nobleza de su abuelo, la pobreza de Kepler lo hacía una pareja inaceptable. Jobst cedió después de que Kepler completara el trabajo en Mysterium, pero el compromiso casi se desmorona mientras Kepler estaba fuera atendiendo los detalles de la publicación. Sin embargo, funcionarios protestantes—que habían ayudado a configurar la pareja—presionaron a los Müller para honrar su acuerdo. Barbara y Johannes se casaron el 27 de abril de 1597.
En los primeros años de su matrimonio, los Kepler tuvieron dos hijos Heinrich y Susanna, ambos murieron en la infancia. En 1602, tuvieron una hija Susanna; en 1604, un hijo Friedrich; y en 1607, otro hijo Ludwig.
Otras investigaciones
Después de la publicación de Mysterium y con la bendición de los inspectores de la escuela de Graz, Kepler comenzó un programa ambicioso para extender y elaborar su trabajo. Planeó cuatro libros adicionales: uno sobre los aspectos estacionarios del universo el Sol y las estrellas fijas; uno sobre los planetas y sus movimientos; uno sobre la naturaleza física de los planetas y la formación de características geográficas enfocado especialmente en la Tierra; y uno sobre los efectos de los cielos en la Tierra, para incluir óptica atmosférica, meteorología, y astrología.
También buscó las opiniones de muchos de los astrónomos a quienes había enviado Mysterium, entre ellos Reimarus Ursus Nicolaus Reimers Bär—el matemático imperial de Rudolf II y un rival amargo de Tycho Brahe. Ursus no respondió directamente, pero republicó la carta aduladora de Kepler para continuar su disputa de prioridad sobre lo que ahora se llama el sistema tychónico con Tycho. A pesar de esta marca negra, Tycho también comenzó a corresponder con Kepler, comenzando con una crítica áspera pero legítima del sistema de Kepler; entre una serie de objeciones, Tycho cuestionó el uso de datos numéricos inexactos tomados de Copernicus. A través de sus cartas, Tycho y Kepler discutieron una amplia gama de problemas astronómicos, deteniéndose en fenómenos lunares y teoría copernicana particularmente su viabilidad teológica. Pero sin los datos significativamente más precisos del observatorio de Tycho, Kepler no tenía forma de abordar muchas de estas cuestiones.
En su lugar, dirigió su atención a la cronología y la "armonía," las relaciones numerológicas entre la música, las matemáticas y el mundo físico, y sus consecuencias astrológicas. Al asumir que la Tierra posee un alma una propiedad que posteriormente invocaría para explicar cómo el sol causa el movimiento de los planetas, estableció un sistema especulativo conectando aspectos astrológicos y distancias astronómicas con el clima y otros fenómenos terrestres. Sin embargo, para 1599, nuevamente sintió su trabajo limitado por la inexactitud de los datos disponibles—así como la creciente tensión religiosa también amenazaba su continuidad de empleo en Graz. En diciembre de ese año, Tycho invitó a Kepler a visitarlo en Prague; el 1 de enero de 1600 antes de que ni siquiera recibiera la invitación, Kepler partió con la esperanza de que el patrocinio de Tycho pudiera resolver sus problemas filosóficos así como sus problemas sociales y financieros.
Prague 1600–1612
Trabajo para Tycho Brahe
El 4 de febrero de 1600, Kepler se reunió con Tycho Brahe y sus asistentes Franz Tengnagel y Longomontanus en Benátky nad Jizerou 35 km de Prague, el sitio donde el nuevo observatorio de Tycho estaba siendo construido. Durante los próximos dos meses, se quedó como huésped, analizando algunas de las observaciones de Marte de Tycho; Tycho guardaba sus datos estrechamente, pero quedó impresionado por las ideas teóricas de Kepler y pronto le permitió más acceso. Kepler planeó probar su teoría de Mysterium Cosmographicum basada en los datos de Marte, pero estimó que el trabajo tomaría hasta dos años ya que no se le permitía simplemente copiar los datos para su propio uso. Con la ayuda de Johannes Jessenius, Keple
